Seit 1957 ist Hans-Dieter Resch als Dirigent im In- und Ausland tätig. In Frankfurt gründete er sein eigenes Ensemble, die Sinfonietta Frankfurt. In den letzten Jahren dirigierte er unter anderen das Philharmonische Orchester Frankfurt, die St. Petersburger Philharmonie, die St. Petersburger Capella, das Radiosinfonieorchester Prag, das Seoul Sinfonieorchester, das Berner Sinfonieorchester, das Litauische Kammerorchester, das Young Israel Philharmonic Orchestra und die Corvallis Youth Symphony.
Er gilt als Spezialist für die Werke Mozarts, Schuberts, Bruckners und Hindemiths. Schallplatten und Cds sind mit der Sinfonietta Frankfurt und dem Litauischen Kammerorchester eingespielt worden.
Resch war Gastprofessor der Universität Tel Aviv (Rubin Akademie für Musik), der Universität von Oregon (Eugene) und dem St. Petersburger Konservatorium. Das St. Petersburger Konservatorium gründete für ihn 1992 ein Kammerorchester, mit dem er in und außerhalb Russlands konzertierte. Vom Royal Northern College of Music in Manchester wurde er zum Fellow h.c. ernannt.